ER図の最小化：カーディナリティ別に見る最適なテーブル数

問題の概要

ER図（Entity Relationship Diagram）とは、データベースを構成するさまざまなテーブルと、それらの間の関係を視覚的に表現した図のことです。ER図を適切に設計・分析することで、データベースに必要なテーブル数を削減し、効率的なスキーマを構築することができます。

1対1のカーディナリティ

まず、1対1のカーディナリティを持つ以下のER図を見てみましょう。

このER図は、次の3つのエンティティで構成されています。

• 従業員（Employee）エンティティ：emp_name という属性を持ち、emp_id が主キーとなります。
• 会社（Company）エンティティ：cmp_name という属性を持ち、cmp_id が主キーとなります。
• 勤務（Work）エンティティ：主キーは emp_id または cmp_id のいずれかになります。
• 3つのテーブルをすべて1つに統合することはできませんが、Work を Employee または Company のどちらかに統合することは可能です。したがって、1対1のカーディナリティの場合、最低2つのテーブルが必要です。

1対多のカーディナリティ

次に、1対多のカーディナリティを持つ以下のER図を確認します。

このER図では、1人の従業員は1つの会社で働きますが、1つの会社には複数の従業員が所属できます。このER図も3つのエンティティで構成されています。

• 従業員（Employee）エンティティ：emp_id と emp_name の2つの属性を持ち、emp_id が主キーとなります。
• 会社（Company）エンティティ：emp_id と cmp_name の2つの属性を持ち、cmp_id が主キーとなります。
• 複数の従業員が同じ cmp_id に所属できるため、cmp_id を主キーとして扱うことはできません。ただし、Employee テーブルと Work テーブルは統合可能です。したがって、1対多のカーディナリティの場合も、最低2つのテーブルが必要です。

多対多のカーディナリティ

最後に、多対多のカーディナリティを持つ以下のER図を見てみましょう。

このER図では、1人の従業員が複数の会社で働くことができ、同時に1つの会社には複数の従業員が所属できます。このER図も3つのエンティティで構成されています。

• 従業員（Employee）エンティティ：emp_id と emp_name の2つの属性を持ち、emp_id が主キーとなります。
• 会社（Company）エンティティ：emp_id と cmp_name の2つの属性を持ち、cmp_id が主キーとなります。
• これまでの例とは異なり、Work テーブルは Employee とも Company とも統合できません。無理に統合しようとすると、冗長なデータが発生してしまいます。したがって、多対多のカーディナリティの場合、最低3つのテーブルが必要です。